Java面向对象知识详解（超详细）

面向对象

一、概念：

所谓面向对象是一种编程思想，通过这种思想可以吧生活中的复杂事情变的简单化，从原来的执行者变成指挥者，面向对象是基于面向过程而言的，面对对象强调结果，比如你要去上学，强调的是去学校，这个动作就是面向对象，而面向过程强调过程，强调的是你去学校的过程，比如骑自行车骑啊骑啊的去。

二、类与对象

定义
所谓类，就是将具有相似的行为或者属性的事物抽象或者集合形成一个类，就如动物类，人类，植物类
所谓对象，通常表现为实体，是类的具体实例，万物皆对象，比如动物类有猫狗这些等等
类与对象的关系
对象是类的实例，类是对象的模板
生活中的类与对象
计算机语言是用来描述现实世界事物的。属性+行为，那怎么通过java语言描述呢？通过类来描述事物，把事物的属性当做成员变量，把行为当做成员方法，比如生活中有手机这个事物，手机具有的

属性：尺寸，品牌，价格，颜色
方法：打电话，发短信，听音乐
类：手机类，抽取属性和行为
对象：iPhone手机啊，华为手机啊，小米手机啊

类与对象的创建和使用
通过class关键字创建类，通过new关键字创建对象。

public class Test1 {
       public static void main(String[] args) {
              //p是引用对象，持有了对于Person对象的地址值的引用
              //此时的p，含有属性，但都是默认值
              Person p = new Person();
              //设置属性值
              p.name="lisi";
              p.age=20;
        //调用方法
              p.eat();
               p.sleep();
       }
}
class Person{
       //属性--成员变量
       String name;
       int age;
       //行为--方法
       void eat(){
              System.out.println("吃饭饭");
       }
       void sleep(){
              System.out.println("睡觉觉");
       }
}

三、类与对象在内存中的存储

java内存分为5大块，推，虚拟机栈，本地方法栈，方法区，程序计数器，我们基础阶段主要学习栈，推

一般来讲局部变量存在栈中，方法执行完毕内存就被释放
对象(new出来的东西)存在堆中，对象不再被使用时，内存才会被释放
每个堆内存的元素都有地址值
对象中的属性都是有默认值的
在栈内存中，创建一个引用变量p，持有对象的地址值
在堆内存中，创建Person对象，并且开辟变量的空间，完成初始化
给堆内存中的元素，分配一个唯一标志，地址值。交给p去保存。
p.name=”lisi”;p.age=20;就去堆内存中找唯一的地址值，找到Person对象，并对其属性进行修改赋值。
p.eat();就去堆内存中找唯一的地址值，找到Person对象，执行Person对象的方法。

四、封装——面向对象的三大特征之一

封装是指隐藏对象的属性和实现细节，由private关键字修饰，当一个类的属性或者方法不想让其他类访问时，可以用private修饰，仅仅对外提供公共的访问方式。由set(),get()方法提供，封装的好处是：

提高安全性
提高重用性

class Person{
	//成员属性
	private int age;
	private String name;
	//成员方法
	void eat(){
		System.out.println("吃饭");
	}
	void sleep(){
		System.out.println("睡觉");
	}
	private void work() {
		System.out.println("上班");
	}
}
public class Text_private {

	public static void main(String[] args) {
		//在测试类里创建Perso对象
		Person person = new Person();
		
		//person.age = 18;//报错，private修饰不能使用
		//person.work();
		
		person.eat();
		person.sleep();
	}
}

运行结果
在这里插入图片描述
**解决方法：**对外提供set(),get()方法在eclipse中，位于source栏下面的Getters and Setters,自动生成设置和获取属性的方法

class Person{
	//成员属性
	private int age;
	private String name;
	
	//获取属性的方法
	public int getAge() {
		return age;
	}
	//设置属性的方法
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	//成员方法
	void eat(){
		System.out.println("吃饭");
	}
	void sleep(){
		System.out.println("睡觉");
	}
	private void work() {
		System.out.println("上班");
	}
}
public class Text_private {

	public static void main(String[] args) {
		//在测试类里创建Perso对象
		Person person = new Person();
		person.setAge(18);
		person.setName("迪丽热巴");
		
		System.out.println(person.getAge());
		System.out.println(person.getName());
		
		person.eat();
		person.sleep();
	}
}

运行结果
在这里插入图片描述

五、构造方法

定义
构造方法也叫构造函数，构造器，构造方法是一种特殊的方法，它是一个与类同名且没有返回值类型的方法。对象的创建就是通过构造方法来完成，其功能主要是完成对象的创建或者对象的初始化。当类实例化一个对象时会自动调用构造方法。构造方法和其他方法一样也可以重载，构造方法可以自己定义也可以使用系统提供的默认构造方法。

形式
可以无参也可以有参

 修饰符  类名(【参数】) {
 	 代码……
 }

练习

构造方法创建对象
构造方法对对象初始化

class Person{
	//成员属性
	private int age;
	private String name;
	
	//无参构造方法
	Person(){}
	
	//有参构造方法
	Person(int age,String name){
		this.age = age;
		this.name = name;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Person [age=" + age + ", name=" + name + "]";
	}
	
}
public class Text_private {

	public static void main(String[] args) {
		//在测试类里创建Perso对象
		//创建一个匿名对象（没有名字的对象）
		new Person();
		//创建Person对象
		Person person = new Person();
		//创建Person对象并对属性初始化
		Person person1 = new Person(18,"迪丽热巴");
		//将对象以字符串输出
		System.out.println(person1.toString());
	}
}

运行结果
在这里插入图片描述

六、构造代码块和局部代码块

1. 构造代码块

（1）在类的内部，方法的外部，的代码块 {}
（2）通常用于抽取构造方法中的共性代码
（3）每次调用构造方法前都会调用构造代码块，优先于构造方法执行

public class Text2 {
	String country;
	//构造代码块
	{
		country = "中国";
	}
	//构造方法
	Text2(){
		System.out.println("1号选手来自"+country);
	}
	
	Text2(int a){
		System.out.println(a+"号选手来自"+country);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Text2 t1 = new Text2();
		Text2 t2 = new Text2(2);
	}
}

运行结果
在这里插入图片描述
由结果可知，先是构造代码块先执行，将country变量赋值，然后在创建对象时构造方法执行使用到country变量

2.局部代码块

1、在方法里面的代码块
2、通常用于控制变量的作用范围，出了括号就失效
3、变量的范围越小越好，成员变量会有线程安全问题
4、总结：执行顺序：
构造代码块是最优先的，局部代码块顺序执行


public class Text2 {
	{
		System.out.println("构造代码块");
	}
	Text2(){
		System.out.println("构造方法");
	}
	void method() {
		
		{System.out.println("局部代码块");}
		
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		new Text2().method();
	}
}

运行结果
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七、this关键字

this表示当前对象的引用，比如引用当前对象的成员变量，成员方法
this可以防止成员变量与局部变量名字的冲突，当传入参数和成员变量名一样时可以使用this关键字区分
在构造函数中，this（）必须在第一行，表示使用自身的构造方法，根据参数来匹配调用的构造函数

//测试this关键字
public class Text_this {
	String name;
	int age;
	//参数名和成员变量一样，引用this关键字区别
	public String toString(String name,int age) {
		this.name = name;//this.name表示使用成员变量，并将参数赋值给它
		this.age = age;//如果不用this区分，根据变量使用的就近原则,则使用到的是局部变量
		return "姓名"+ this.name +"，年龄"+ this.age;
	}
	
	Text_this(){
		this("赵丽颖",18);//调用自身的有参构造方法，并且只能出现在第一行
	}
	//有参构造方法
	Text_this(String str,int age){
		System.out.println("姓名"+str+"，年龄"+age);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(new Text_this().toString("迪丽热巴", 18));
	}
}

运行结果
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八、继承

1.概念

继承是面向对象最显著的一个特性。继承是从已有的类中派生出新的类（子类），子类能继承已有类的数据属性和行为，并能扩展新的能力。

Java继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术，新类的定义可以增加新的数据或新的功能，也可以用父类的功能，但不能选择性地继承父类/超类/基类，只能继承一个父类，Java只支持单继承。

这种技术使得复用以前的代码非常容易，能够大大缩短开发周期，降低开发费用。提高复用性：只要继承父类，就能有一样的功能

2.特点

使用extends关键字
相当于子类把父类的功能复制了一份
java只支持单继承
继承可以传递（爷爷，儿子，孙子的关系）
不能继承父类的私有成员
继承多用于功能的修改，子类可以拥有父类的功能的同时，进行功能拓展

语法： class A extends B { }

//父类
class Parent{
	int age;
	String name;
	void eat() {
		System.out.println("吃饭");
	}
	void sleep() {
		System.out.println("睡觉");
	}
}

//子类
class Son extends Parent{
	//子类可以拥有从父类继承到的属性和方法
}

public class Text {

	public static void main(String[] args) {
		//创建子类对象
		Son son = new Son();
		//访问从父类继承的属性和方法
		son.age = 18;
		son.name  = "张三";
		System.out.println(son.age +" " + son.name);
		son.eat();
		son.sleep();	
	}
}

运行结果
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3.super关键字

super表示父类的一个引用对象，通过super关键字可以使用父类的内容，如super.name,访问父类的成员变量
如果用super（），必须出现在调用位置的第一行，表示使用父类的无参构造
子类创建对象时，父类的无参构造方法也会运行，因为在子类的构造方法中，有一个默认的隐式super（）语句
子类使用super（）调用父类的构造方法时，必须在子类的构造方法中使用，并且只能使用一次

class Fu{
	int age;
	String name;
	
	public Fu() {
		System.out.println("父类的无参构造方法");
	}

	Fu(int age,String name){
		this.age = age;
		this.name = name;
		System.out.println("父类的有参构造方法");
	}
}

class Zi extends Fu{
	
	Zi(){
		super(18,"父");
		//super();//注：不能同时调用父类的几个构造方法
		//访问父类的属性
		System.out.println(super.age);
		System.out.println(super.name);
	}
}
public class Text_super {

	public static void main(String[] args) {
		new Zi();
	}

}

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九、static关键字

作用范围：可以修饰成员变量，成员方法，使用static修饰后属于类资源，而不再属于对象，随着类的加载而加载
特点：只加载一次，随着类的加载类的消失而消失，静态资源只能访问静态资源不能访问非静态资源，非静态资源既可以访问静态资源，又可以访问静态资源，static不能和this，super关键字一起使用，因为类存在时对象可能还没创建，并且static资源优先于对象存在
静态代码块：static修饰的代码块称为静态代码块
调用：可以直接使用类名调用，在本类中使用静态资源可以省略类名

public class Text_static {
	int age;
	static String country = "中国";//静态资源——类变量
	public static void main(String[] args) {
		method();
		Text_static.method1();
		
	}
	private static void method1() {
		System.out.println("静态方法");
	}
	//静态资源——静态方法
	private static void method() {
		System.out.println("来自"+country);
		//System.out.println(age);静态不能访问非静态
	}
}

运行结果
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静态代码块，构造代码块，构造方法，局部代码块，静态方法的执行顺序
1、静态代码块：在类加载时就加载，并且只被加载一次，一般用于项目的初始化

2、构造代码块：在调用构造方法前会自动调用，每次创建对象都会被调用

3、局部代码块：方法里的代码块，方法被调用时才会执行

4、静态代码块：static{ }，位置：在类里方法外

public class Text {
	
	public static void main(String[] args) {
		new Text_staticSequence().method();
		System.out.println("_________________");
		new Text_staticSequence().method1();
	}
}
class Text_staticSequence {
	//构造代码块
	{
		System.out.println("构造代码块");
	}
		
	//构造方法
	public Text_staticSequence() {
		System.out.println("构造方法");
	}
	//静态方法	
	public static void method() {
		System.out.println("静态方法");
	}

	//静态代码块
	static {
		System.out.println("静态代码块");
	}
	
	//普通方法
	void method1(){
		System.out.println("普通方法");
		//局部代码块
		{
			System.out.println("局部代码块");
		}
	}
	
}

运行结果
在这里插入图片描述
由运行结果可以得出

执行顺序为：静态代码块>构造代码块>构造方法>静态方法/局部代码块
测试中，创建了两次对象，但是静态代码块只执行一次，构造代码块与构造方法随着创建对象而运行
静态方法与局部代码块需要对象调用，所以最后才运行

使用static关键字

static可以修饰类（最终类），但是不能被继承
static可以修饰变量（常量），但是值不能被修改
static可以修饰方法（最终方法），但是不能被重写

在这里插入图片描述

十、多态

概述
多态，通常描述的是对象，即对象的不同状态比如猫既有猫类自己的状态，又有动物类的状态，主要是指同一个对象，在不同时刻，代表的对象不一样，指的是对象的多种形态。
对象构成多态的条件

必须要发生继承关系
必须存在方法的覆盖
必须有父类引用指向子类对象

多态的特点

编译看左边，运行看右边
说明：即只能使用父类提供的方法，不能使用子类特有的方法，否则不能通过，运行时看右边，即看new的对象，如Animal a = new Cat();则使用的是Cat里面的方法
多态使用的成员变量是父类的成员变量
多态里的静态方法不能被重写

/**
 * 多态：
 * 前提：继承关系，方法重写
 * 口诀：父类引用 指向 子类对象（向上转型）
 * @author TEDU
 */
public class Text1 {
	public static void main(String[] args) {
		Animal a = new Cat();//编译看左边，运行看右边，
		                      //只能使用父类提供的，运行时看new的对象，
		                      //即不能使用子类特有的方法
		a.eat();
		a.sleep();
		a.catchFood();
		System.out.println(a.age+a.name);//多态使用的是父类成员
		a.show();//静态方法不可以重写
		
	}
}
class Animal{
	int age;
	String name;
	Animal(){
		this.age = 18;
		this.name = "动物";
	}
	public void eat() {
		System.out.println("吃饭");
	}

	public void sleep() {
		System.out.println("睡觉");
	}
	public void catchFood() {
		System.out.println("捕食");
	}
	public static void show() {
		System.out.println(1);
	}
}
class Cat extends Animal{
	public void eat() {
		System.out.println("猫吃鱼");
	}
	public void sleep() {
		System.out.println("猫睡觉");
	}
	public static void show() {
		System.out.println(2);
	}
}

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十一、抽象类

抽象方法
当不需要强调方法的具体实现细节，或者方法中没有具体实现意义，如动物类里面有个吃饭的方法，但是又不知道具体实现，可以将方法定义为抽象方法，抽象方法没有方法体，其具体实现由子类去重写。
抽象类
由abstract关键字修饰的类叫抽象类，抽象方法只能存在于抽象类中，抽象类中既有抽象方法，也可以有普通方法。
抽象类与抽象方法的特点

抽象类不可以创建对象（不能别实例化），由子类继承抽象类去实现抽象类里的方法
抽象类有构造方法，但是不可以创建对象，主要为子类提供多态功能
抽象方法没有方法体，并且只能存在于抽象类中
继承抽象类的类必须要重写抽象类里的所有抽象方法

package cn.tedu.day09;

public class Text2 {
	public static void main(String[] args) {
		//Animal an = new Animal();错误，抽象类不能实例化
		Animal cat = new Cat();//多态
		cat.catchFood();
		cat.eat();
		cat.sleep();
	}
}
//抽象类
abstract class Animal{
	//构造方法
	Animal(){
		System.out.println("动物类祖先");
	}
	//抽象方法
	public abstract void eat() ;
	public abstract void catchFood();
	//非抽象方法
	public void sleep() {
		System.out.println("冬眠");
	}
}
//非抽象类
class Cat extends Animal{

	@Override
	public void eat() {
		System.out.println("猫吃鱼");
	}

	@Override
	public void catchFood() {
		System.out.println("猫捉老鼠");
	}
}

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小练习
模拟老师教书，要求使用抽象类，有教基础的和教框架的老师

package cn.tedu.day09;

public class Text4 {
	public static void main(String[] args) {
		//javase老师
		Teacher t1 = new Teacher1();
		t1.setAge(20);
		t1.setName("渣渣");
		System.out.println(t1.getAge()+t1.getName());
		t1.teach();
		
		//javaee老师
		Teacher t2 = new Teacher2();
		t2.setAge(28);
		t2.setName("大牛");
		System.out.println(t2.getAge()+t2.getName());
		t2.teach();
	}
}
//老师类
abstract class Teacher{
	private String name;
	private int age;
	
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	abstract void teach();//教书方法
}

//javase老师
class Teacher1 extends Teacher{
	@Override
	void teach() {
		System.out.println("教java基础");
	}	
} 

//javaee老师
class Teacher2 extends Teacher{
	@Override
	void teach() {
		System.out.println("教java框架");
	}
}

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十二、接口

概述
Java里面由于不允许多重继承，所以如果要实现多个类的功能，则可以通过实现多个接口来实现。Java接口和Java抽象类代表的就是抽象类型，就是需要提出的抽象层的具体表现。OOP面向对象的编程，如果要提高程序的复用率，增加程序的可维护性，可扩展性，就必须是面向接口的编程，面向抽象的编程，正确地使用接口、抽象类这些太有用的抽象类型做为java结构层次上的顶层。
特点

接口中都是抽象方法，不存在其他方法
通过interface关键字创建接口
通过implements让子类来实现
可以理解成，接口是一个特殊的抽象类
接口可以支持多继承，多实现
接口和类之间可以多实现，接口和接口之间可以多继承
接口是对外暴露的规则，是一套开发规范
接口提高了程序的功能扩展，降低了耦合性

入门案例

public class T {
	public static void main(String[] args) {
		Zi z = new Zi();
		z.study();
		z.teach();
	}
}
interface Fu{
	public abstract void study();
	public abstract void teach();
}
//实现+重写
class Zi implements Fu{
	public void study(){
		System.out.println("Zi..study()");
	}
	public void teach(){
		System.out.println("Zi..teach()");
	}
}

接口的用法
接口没有构造方法，在创建实现类的对象时默认的super()，是调用的默认Object的无参构造。
接口里没有成员变量，都是常量。所以，你定义一个变量没有写修饰符时，默认会加上： public final static
接口里的方法，默认就都是抽象的，如果你不写明是abstract的，那会自动补齐

package cn.tedu.day10;

public class Text_inteface {
	public static void main(String[] args) {
		Cla cla = new Cla();
		//接口的好处：突破单继承的局限，提高程序的功能扩展
		cla.open();
		cla.opening();
		cla.close();
		cla.closing();
	}
}
interface Interface1{
	public abstract void open();
	public abstract void opening();
}
interface Interface2{
	public abstract void close();
}

abstract class Abs implements Interface1{
	public abstract void open();
	//当一个类是抽象类时，去实现一个接口就可以不用全部重写里面的抽象方法
}
interface Interface3 extends Interface1,Interface2{
	//接口可以多继承
	public abstract void closing();
}
class Cla implements Interface1,Interface2,Interface3{
	//类可以多实现几个接口，但是要全部重写接口里的抽象方法
	@Override
	public void closing() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("正在关闭");
	}
	@Override
	public void close() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("关闭");
	}
	@Override
	public void open() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("打开");
	}
	@Override
	public void opening() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("正在打开");
	}
}

在这里插入图片描述

接口总结
类与类的关系：继承
类与接口的关系：实现
接口与接口的关系：继承
说明：类与类之间的继承是单继承，接口与接口之间的继承可以是单继承，也可以是多继承，类与接口间只有实现关系，但是类也可以先继承后再实现某个接口，如class A extends B implements C,D{ //A是类，B也是类，C和D是接口,需要注意的是，实现接口后需要重写所有接口里的抽象方法，除非这个类被abstract修饰成为抽象类。

十三、接口与抽象类的区别

相同点：

都是用来设计抽象层，是程旭设计的结果
都不能实例化

不同点

接口很灵活，可以被实现类多实现，可以和接口发生多继承
抽象类只能被子类单继承
接口体现了程序间的松耦合，抽象类体现了前耦合
抽象类里面有构造方法，给子类提供多态，接口里面没有构造方法
抽象类里有变量也有常量，接口里只有常量，并且可以简写
抽象类里有普通方法和抽象方法，接口里只有抽象方法